Mecanizado de composites La especialista para el taladrado por vibración de componentes hechos de stacks: La herramienta tiene cuatro testigos de guía, filos de corte optimizados y recubrimiento de nitruro de cromo-aluminio. La geometría de la herramienta también es adecuada a la aplicación. Stefan Benkóczy, manager de Componentes de Aeroespacial en Walter AG, explica que “el taladrado por vibración es una opción particularmente buena si la primera capa a ser taladrada es el CFRP seguida de la capa de metal”. El objetivo de este método es usar oscilaciones longitudinales de la herramienta para producir virutas metálicas cortas sin aumentar el tiempo de proceso, como por ejemplo es el caso del desahogo parando el avance. La oscilación significa que la herramienta no corta de forma constante, causando la rotura de las virutas. Las virutas largas podrían rozar contra la pared del agujero taladrado en CFRP al ser transportadas por las hélices de la broca, provocando un desgaste no deseado en ésta, hasta el punto de sobrepasar el límite de tolerancia. Por otro lado, las virutas que se rompen siendo cortas provocan menos daños. Hay otro aspecto a tener en consideración: Stefan Benkóczy afirma que “la energía de deformación es principalmente transferida a la viruta resultante con incremento de su temperatura. Las virutas cortas se eliminan de mejor, por tanto, la temperatura del proceso de taladrado por vibración se reduce a la mitad en comparación al mecani- zado convencional utilizando MQL. Esto protege la matriz del material composite minimizando el desgaste en la herramienta. Gracias al taladrado por vibración, se mejora la calidad de las piezas. La vida de la herramienta aumenta mientras el tiempo de proceso es el mismo”. Para obtener los mejores resultados posibles, todos los pará- metros de proceso deben ser cuidadosamente adaptados a la aplicación y al equipo disponible. Hay un gran número de facto- res que pueden influenciar: parámetros de corte, frecuencia de vibración, amplitud, refrigeración de la herramienta, geometría, etc. Con una unidad de vibración mecánica convencional, la fre- cuencia de oscilación aun depende de su velocidad de rotación. Un rango de entre 500-3000 rpm es adecuado para taladrar un diámetro de unos 5 mm. Los anillos de ondulación que producen oscilaciones de entre 1,5 a 2,5 oscilaciones longitudinales por revolución dan como resultado rangos de frecuencia entra 12 y 125 Hz. Una gran amplitud aumenta el desgaste de herramienta e incluso puede llevar a romperla. Stefan Benkóczy explica que “a fin de evitar unos esfuerzos necesarios en la herramienta, la amplitud debe seleccionarse de manera que las virutas se desprendan directa y limpiamente. Sin embargo, en el caso de las disposiciones de sujeción inestables, la amplitud debe ser significativamente aumentada para asegurar que las virutas se rompan”. Los métodos de mecanizado especial requieren solu- ciones de herramientas especiales. Las brocas con filos de corte de PCD o recubrimiento de diamante, que son normalmente usados en el mecanizado de composites, son sólo una opción para el taladrado por vibración bajo unas condiciones especí- ficas. Los materiales de corte de diamante extremadamente duros son generalmente demasiado frágiles para esta aplicación. La solución que ofrece Walter para el taladro por vibración es la Walter Titex WFT1A. Esta broca incluye características clave como son los cuatro testigos de guía para asegurar que la broca siga su curso, en particular cuando se taladra a través de diferentes capas de material. Un recubrimiento de nitruro de cromo-aluminio protege a la broca de un desgaste prematuro. Sus canales de refrigeración internos están diseñados para poder trabajar con sistemas MQL. “El taladrado por vibración en los materiales composites aumenta la fiabilidad del proceso”. Las virutas más cortas son evacuadas de una manera óptima y se consigue reducir la dispersión de los diámetros. En combinación con un sistema automatizado, el taladro por vibración representa una alternativa muy económica al taladro convencional, que es la razón por la que Walter está trabajando en estos proyectos.• 76 Comparación en un stack de CFRP/Ti: Taladrado sin vibración (a la izquierda) vs taladrado por vibración (a la derecha). El taladrado convencional produce considerablemente más calor en la capa de Ti. En la sección de la imagen (fuente: IWT Bremen) revela como la lo largo de la superficie CFRP queda desgastada por las virutas de metal. Por otro lado, en el taladrado por vibración da como resultado en el CFRP una superficie lisa sin defectos.